高频旋回地层约束下的湖相页岩有机质富集规律: 以东营凹陷古近系沙三下亚段为例*

与古气候和古环境息息相关的有机质发育特征的高精度预测,是油气地质研究的核心和难点,对中—低勘探程度沉积盆地常规油气或中高勘探程度沉积盆地中非常规油气的高效评价部署具有重要意义。本研究利用旋回地层学、地球化学技术,通过东营凹陷FY1井古近系沙河街组三段下亚段的高频旋回地层划分和古环境、古气候、有机质地球化学、矿物学分析,探索陆相泥页岩有机质在不同尺度旋回地层中的富集规律。结果表明: (1)在东营凹陷古近系沙三下亚段中识别出2个1.2 Ma超长斜率旋回、5个400 ka长偏心率旋回、21个96 ka短偏心率旋回、42个51 ka斜率旋回、103个19 ka岁差旋回。结合前期研究成果,以1.2 Ma、400 ka、96 ka波形曲线为依据,识别出2个长期、6个中期、21个短期基准面旋回; (2)东营凹陷沙三下亚段沉积时期古环境恢复与TOC数据对比分析证明,古气候演化与有机质富集之间基本同步,均受控于天文旋回,即超长斜率增大或长偏心率增大时期,气候温暖湿润,基准面升高,地层还原性增强,有利于有机质富集; (3)有机质的富集主要取决于古气候温暖湿润程度控制的古生产力和湖盆水体深度控制的有机质保存环境,长期与中期尺度旋回对有机质富集的控制程度高于短期旋回,因此在长期、中期尺度上,可以旋回波形曲线为依据进行古环境恢复和富有机质层的厘定。     

稀有金属花岗岩结晶分异过程中铷的富集与成矿:来自江西甘坊岩体的矿物学证据

内容提要:铷的成矿与稀有金属花岗岩密切相关。由于稀有金属花岗岩中普遍存在晚阶段热液蚀变,很难厘清岩浆过程与热液过程,稀有金属成矿起主导作用的是岩浆分异作用,还是热液交代作用,目前的认识尚不清晰。江西甘坊岩体是一个重要的稀有金属成矿区,当前在甘坊岩体内发现了一系列花岗岩型和细晶岩脉型锂铷稀有多金属矿床(点),其稀有金属成矿机制仍不明确。本文选择甘坊岩体内的白果、大港、楠木坑花岗岩型铷矿和富华、同安细晶岩型铷矿为研究对象,采用矿物自动扫描系统、电子探针、LA-ICP-MS等方法对多种花岗岩中的长石类和云母类矿物进行精细结构和成分分析。结果表明:云母类矿物是铷的主要载体(Rb=1683×10^-6～12047×10^-6),长石类矿物中铷含量低,其中钾长石铷含量为1683×10^-6～4051×10^-6,而钠长石几乎不含铷(1.82×10^-6～89.94×10^-6)。富铷锂的云母由白云母经锂多硅白云母和铁锂云母向锂云母转变,其中锂主要通过2Li⁺...     

贵州狮溪铝土岩型锂资源的发现及意义

狮溪锂资源位于贵州省桐梓县狮溪向斜东翼,是首次在黔北务(川)、正(安)、道(真)地区之外的下二叠统大竹园组中发现锂元素的异常富集。狮溪锂富集层位于大竹园组中—上部,具有厚度和品位均较为稳定的特征,含锂岩石类型为致密状和碎屑状铝土岩,主要矿物为伊利石(水白云母)。综合矿物学、岩石学及地球化学特征分析认为,该区域Li的富集与风化淋滤作用密切相关,受古气候、古地貌、地下水位等多因素控制。通过统计黔北地区和狮溪地区含铝岩系数据发现,Li含量与Al₂O₃、Al/Si值呈规律性变化,Li富集程度与大竹园组的岩性相关,大致可分为Li一般富集区(含矿岩石为泥岩或铝土质泥岩、较高品位铝土矿)和Li高度富集区(含矿岩石为铝土岩和低品位铝土矿)。笔者等通过狮溪锂资源的发现及综合分析认为,在黔北务(川)、正(安)、道(真)地区外围的近岸平原环境,特别是在地势低洼处形成的致密状和碎屑状铝土岩中,具有发现较高品位铝土岩型锂资源的巨大潜力。     

青藏高原盐湖铷铯资源现状、富集规律与提取技术

铷、铯是重要矿产资源,在航天、通讯、能源、医药、化学和电子设备等领域有着广泛用途。青藏高原盐湖铷铯资源主要分布于柴达木盆地和羌塘地块、拉萨地块的盆地,盐湖的铷铯资源主要来自于泉水和河水的补给。羌塘地块、拉萨地块的铷铯主要来自印度板块。笔者等收集了85个青藏高原盐湖铷铯含量和资源量数据,铷含量较高的盐湖有扎布耶和麻米错等,铯含量较高的盐湖有聂尔错和扎西错等。青藏高原盐湖氧化铷资源量共47.50 kt,为大型铷矿床规模的23.73倍;达到详查程度的资源量共37.40 kt。盐湖氧化铯资源量共28.53 kt,为大型铯矿床规模的14.265倍;达到详查程度的资源量共27.10 kt。85个盐湖中氧化铷的资源量达到大型矿床要求的盐湖有5个,达到中型矿床要求的盐湖有4个。氧化铯资源量达到大型矿床要求的盐湖有2个,达到中型矿床要求的盐湖有2个。盐湖铷铯在蒸发过程中基本处于浓缩阶段,残卤中铷铯浓度很高,扎布耶盐湖湖水蒸发残卤中铷、铯质量分数最高为0.496‰和0.372‰,拉果错残卤中铷、铯最高为0.84‰和1.76‰,麻米错残卤中铷、铯最高为0.224‰和0.297‰,这有利于铷铯的开发利用。目前,从盐湖卤水中提取铷、铯的方法以溶剂萃取法方法最具有应用前景。     

焦家金矿田Ⅰ号主矿体地质特征及找矿方向

以往对焦家金矿田主矿体研究都是按勘查区进行,具有一定局限性,不能完全揭示主矿体的地质特征。本文利用纱岭矿区、纱岭矿区前陈矿段在赋矿标高-2000m以浅的最新勘查成果,首次打破勘查区概念,将以往各勘查区主矿体凌乱编号统一划分、圈定,对主裂面下盘蚀变、矿化中心部位的碎裂岩及其内赋存的Ⅰ号主矿体地质特征进行重新梳理,系统总结、归纳。发现主断裂控制的含矿地质体产状从地表向深部明显变缓,蚀变带内碎裂岩厚度及矿体形态、规模、品位、厚度与断裂带角度有关。浅部倾角陡,矿体形态呈不规则脉状且分支较多、规模小;深部倾角缓,矿体形态呈似层状、大脉状,规模大。断裂带上盘无明显矿化,下盘以黄铁矿化为主,由内向外产出形态依次为细粒浸染状-浸染状、细脉状、短脉状-细脉、网脉、短脉状。通过总结成矿规律,预测焦家金矿田深部找矿方向主要集中在Ⅰ-3号主矿体深部及按侧伏方位预测深部金矿富集区内,集中在384线至480线,-2000m至-3000m标高之间,预测金资源量300t。     

Accumulation models for coalbed methane in medium- to high-rank coals: examples from the southern Qinshui Basin and southeastern Ordos Basin

The majority of known coalbed methane (CBM) production worldwide comes primarily from high-abundance CBM-enrichment areas or ‘fairways.’ The high-abundance CBM-enrichment areas are primarily characterised by large CBM resources with high single-well productions. CBM accumulation areas from the medium- to high-rank coals in the southern Qinshui Basin and the Hancheng CBM fields in the Ordos Basin were investigated based on regional geological analyses and physical analogue experiments. The results show that gas contents in the study areas increase with depths over the range from approximately 300 to 800 m, while permeabilities generally decrease with depths. Intervals with optimal gas content and permeability exist at a moderate depth along an inclined coal seam under the coupled control of temperature and stress. Brittle–ductile transition deformation increases the permeability and the pore-specific surface areas of coals. The gas content and permeability of the CBM reservoirs are shown to be two key factors determining the formation of high-abundance CBM areas. The coupling of gas enrichment and high permeability provides a favourable combination for CBM accumulation and high production. Combining CBM exploration and development practices in the study areas with physical analogue experiments, two CBM-enrichment models for medium- to high-rank coal have been recognised for different geological conditions, including (1) the model controlled by the depth in the slope zone and (2) the model controlled by the coal brittle and ductile in the deformation zones.     

福建省寿宁县土壤硒分布特征及影响因素

通过福建省寿宁县多目标区域地球化学调查,查明了土壤硒分布和富集特征,研究了土壤硒与pH值及其他元素的相关关系。结果表明,表层土壤硒含量为0.13~0.92 mg/kg,平均值为0.35 mg/kg,深层土壤硒含量为0.14~0.54mg/kg,平均值为0.29 mg/kg,燕山晚期正常花岗岩（ξγK₁）发育的土壤中硒含量最高,平均值为0.39mg/kg,其次为南园组四段（J₃n⁴）和小溪组上段（K₁x²）发育的土壤,不同土壤类型硒平均含量呈现出黄壤 > 红壤 > 水稻土的特点。表层土壤总体上属于富硒、足硒土壤,富硒土壤面积为405.04 km²,占28.24%,表层土壤硒含量相对于深层土壤表现出明显的富集特征,强烈富集区域与富硒土壤区域基本吻合,具有开发富硒农产品的潜力。相关分析表明,土壤硒含量与TOC、Al₂O₃、TFe₂O₃、Mn等呈显著正相关,与pH呈显著负相关,说明土壤理化性质、铁锰氧化物等对硒的表生地球化学行为有重要影响。     

造山带环境钴岩浆成矿作用——以夏日哈木镍钴硫化物矿床为例

东昆仑造山带新发现的夏日哈木和石头坑德等岩浆镍钴硫化物矿床伴生有钴资源,它们与区域上火山-热液型、喷流沉积型等钴独立矿床共同指向早古生代镁铁质岩浆活动相关的钴成矿作用,表明镁铁质岩浆是区域钴富集成矿的重要载体,并预示东昆仑造山带的钴成矿潜力巨大。夏日哈木超大型镍钴硫化物矿床为造山带环境镍钴岩浆成矿作用的产物,本文在现有岩石地球化学数据甄别的基础上,分析了不同岩相和矿物Co、Ni和Cu等成矿元素的含量变化特征,探讨了镁铁质岩浆钴富集机制和控制因素。镁铁—超镁铁质岩具有较高的钴含量,随空间位置(期次)、岩石与矿物类型钴含量变化较大。在Mg O含量最高的橄榄岩、辉石岩相中钴富集,在硫化物矿物中钴含量较高。钴含量与全岩Mg O、硫、镍和铜含量正相关,这些规律表明夏日哈木镁铁质岩浆富集钴金属,不同期次岩浆中钴的富集程度不同,硫化物熔体是钴富集的主要途径之一,岩浆演化过程中钴在矿物中的富集机制需要原子层面钴赋存状态的系统认识。     

云南临沧煤型锗矿床中锗富集过程的有限元数值模拟

成矿元素富集作用是煤型关键金属矿床研究面临的主要问题之一。针对云南临沧煤型锗矿床中锗富集过程进行热-流-化-质多场耦合数值模拟研究。结果表明,数值模拟结果与前人研究结果吻合,验证了煤型锗矿床成矿理论及数值模拟方法在矿床学理论研究中的作用。岩体上表面形态是临沧锗矿床成矿的关键控制因素,具有穹隆形态的岩体上表面能够使含煤盆地底部产生9.1×10³倍的锗富集(相较于反应物浓度),在岩体规模减小50%的情况下仍有6.9×10³倍的富集,而凹陷和水平的岩体上表面分别只产生了589倍和9.3倍的锗富集。因此,具有穹隆形态的岩体上表面更有利于其上部的含煤盆地形成高品位的锗矿化,穹隆状岩体的上表面可为岩浆热液成因的煤型锗矿床深、边部找矿勘探提供有利信息。